2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = 3CaCl2 + 2Fe(OH)3¯. (1.6)
При обработке растворов известковым молоком до достижения величины рН 11-12 ед. и нагревании до (85±5) ºС происходит выделение свободного аммиака по реакции:
2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2 NH3 + CaCl2 + 2H2O. (1.7)
Реакции обезвреживания промышленных стоков от ионов тяжелых цветных металлов и аммиака можно выразить уравнением на примере цинка:
[Zn(NH3) 4]Cl2 + Ca(OH) 2 = Zn(OH) 2 ¯ + CaCl2 + 4NH3 . (1.8)
Известкование и отгонка аммиака проводится в пульсационной колонне (п/к). Известкование – смешивание раствора и известкового молока проводят до достижения величины рН (11-12) ед. Реакция нейтрализации проходит в течение 10-15 с. Образовавшаяся пульпа, двигаясь сверху вниз, нагревается острым паром до температуры (85±5) ºС.
Расход исходных растворов составляет (4,0±0,5) м3/ч.
Для отдувки аммиака (аэрации) навстречу пульпе подается сжатый воздух. Расход воздуха на аэрацию 160-240 м3/ч. Выгрузку пульпы осуществляют из нижней части пульсоколонны через специально устроенный сифон с эрлифтом. Перемешивание пульпы в колонне обеспечивается насадкой КРИМЗ и созданием колебательного движения среды.
При соблюдении указанных параметров глубина очистки достигает по содержанию не более, мг/л: цинка - 1,5, железа – 1,0, меди – 0,3, хрома – 0,3, никеля – 1,5, иона аммония – 1000.
При величине рН менее 11,0 ед, расходе раствора более 4,5 м3/ч и температуре менее 80 ºС происходит неполная очистка от ионов тяжелых цветных металлов, железа и аммония.
Увеличение температуры более 90 ºС приводит к испарению растворов и повышенному каплеуносу.
В результате процесса получается пульпа и парогазовая смесь (ПГС). Пульпу направляют на фильтрование, ПГС на установку абсорбции аммиака, затем на участок пылеулавливания и газоочистки.
Пульсационные колонны обвязаны технологическими трубопроводами для работы попарно 4-3 и 2-1, т.е. в одной пульсационной колонне из каждой пары проводят операцию известкования (смешивания раствора и известкового молока и отдувки основной массы аммиака), во второй – дополнительную отдувку аммиака.
Кроме того, пульсационные колонны 2, 3, 4 могут работать индивидуально.
2 Автоматизация
2.1 Описание технологического процесса очистки сточных вод в пульсационных колоннах как объекта управления
Любой производственный процесс – это последовательность смены состояний технологических операций во времени, определяемая входными и выходными переменными. Для технологических процессов входными переменными являются физические параметры входных потоков сырья или исходных продуктов, а также параметры различных физико-химических воздействий окружающей. Выходными переменными (параметрами объекта автоматизации) служат физические параметры материальных и энергетических потоков получаемых продуктов.
Управляющими воздействиями для производственного процесса являются управляемые изменения расходов материальных и энергетических потоков.
Объектом управления являются пульсационные колонны. Технологическим процессом является процесс очистки промышленных стоков в пульсационных колоннах.
Анализ процессов, протекающих в пульсационных колоннах, позволяет выделить основные входные, выходные параметры, а также возмущающие воздействия. Технологический процесс очистки сточных вод в пульсационной колонне как объект управления изображен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Технологический процесс очистки сточных вод в пульсационных колоннах как объект управления
Возмущающие воздействия:
1) Расход исходных растворов. Оптимальное значение расхода составляет (4,0±0,5) м3/ч. При отклонении от оптимального значения, растворы в неверной пропорции будут перемешиваться с известковым молоком, что повлечет за собой неполное извлечение тяжелых цветных металлов и железа (формулы 1.1-1.6);
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.